高中物理第三章磁场5运动电荷在磁场中受到的力课件新人教版选修3_1.pptx

5　运动电荷在磁场中受到的力 知识自学 自我检测 一、洛伦兹力的方向 阅读教材第95页第一自然段至教材第96页图3.5-2,知道洛伦兹力的定义,了解洛伦兹力的方向判断法则。 1.洛伦兹力 运动电荷在磁场中受到的力。 2.洛伦兹力的方向 左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向正电荷运动的方向,这时拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向。负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。 知识自学 自我检测 二、洛伦兹力的大小 阅读教材第96页“思考与讨论”至教材第97页第一自然段,初步了解洛伦兹力的公式推导过程,知道洛伦兹力的计算公式。 1.安培力与洛伦兹力的关系 电荷定向移动时所受洛伦兹力的矢量和,在宏观上表现为通电导线在磁场中受到的安培力。 2.电荷在磁场中受到洛伦兹力需要满足的条件 只有电荷的运动方向与磁场方向有一定夹角时才会受到洛伦兹力。 3.洛伦兹力的计算公式 F=qvBsin θ,其中q为电荷的电荷量,单位库仑(C);v为电荷运动的速度,单位米每秒(m/s);B为磁场的磁感应强度,单位特斯拉(T);θ为电荷运动的方向与磁感应强度方向的夹角。  知识自学 自我检测 三、电视机显像管的工作原理 阅读教材第97~98页“电视机显像管的工作原理”部分,知道电视机显像管的结构,初步了解其工作原理。 1.电视机显像管的构成 由电子枪、偏转线圈和荧光屏构成。 2.电子束在荧光屏上的移动规律 (1)电子束在荧光屏上从左至右扫描一行之后迅速返回,再做下一行扫描,直到荧光屏的下端。 (2)电子束从最上一行到最下一行扫描一遍叫作一场。电视机中每秒要进行50场扫描。由于人的“视觉暂留”,我们感到整个荧光屏在发都光。 知识自学 自我检测 1.正误判断。 (1)运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定会受到洛伦兹力的作用。 (　　) 解析:若运动电荷的运动方向与磁感应强度方向平行,则电荷受到的洛伦兹力为零。 答案:× (2)运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用,则该处的磁感应强度一定为零。 (　　) 解析:若运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用,则可能是电荷的运动方向与磁场的方向平行,也可能是磁感应强度为零。 答案:× 知识自学 自我检测 (3)电荷垂直磁场运动时所受洛伦兹力最小,平行磁场运动时所受洛伦兹力最大。 (　　) 答案:× (4)用左手定则判断洛伦兹力方向时,“四指的指向”与电荷定向移动方向相同。(　　) 解析:用左手定则判断洛伦兹力方向时,“四指的指向”与正电荷定向移动的方向一致,与负电荷定向移动的方向相反。 答案:× (5)电视显像管是靠磁场使电子束发生偏转的。(　　) 解析:电视显像管中电子束是在磁场的洛伦兹力作用下发生偏转的。 答案:√ 知识自学 自我检测 2.下列说法正确的是(　　) A.根据F=Bqv可得 ,磁感应强度等于运动电荷垂直于磁场运动时所受磁场力和电荷量与速度之积的比值 B.根据F=Bqv可得 ,磁感应强度与运动电荷垂直于磁场运动时所受磁场力成正比,与电荷量与速度之积成反比 C.静止电荷产生电场,运动电荷只产生磁场 D.静止电荷在磁场中不受力,运动电荷在磁场中一定受力 解析:磁场中某点磁感应强度大小取决于磁场本身,与运动电荷的受力、电荷量和速度无关,选项A对B错;运动电荷也产生电场,选项C错误;若运动电荷的运动方向与磁场方向平行,则不受力作用,选项D错误。 答案:A 探究一 探究二 探究三 当堂检测 问题探究 名师精讲 典例剖析 要点提示:左手定则。 洛伦兹力的方向 问题探究 如图所示,用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用,不同方向的磁场对电子束径迹有不同的影响。电荷偏转方向与磁场方向、电子运动方向的关系满足怎样的规律? 探究一 探究二 探究三 当堂检测 问题探究 名师精讲 典例剖析 1.决定洛伦兹力方向的三个因素 电荷的电性(正、负)、速度方向、磁感应强度的方向是决定洛伦兹力方向的三个要素。当电性一定时,其他两个因素决定洛伦兹力的方向,如果只让一个因素相反,则洛伦兹力方向必定相反;如果同时让两个因素相反,则洛伦兹力方向将不变。 2.F、B、v三者方向间的关系 (1)电荷运动方向和磁场方向间没有因果关系,两者关系是不确定的。(2)电荷运动方向和磁场方向确定洛伦兹力方向。(3)F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v所决定的平面。 洛伦兹力与粒子运动方向、磁感应强度方向的关系 探究一 探究二 探究三 当堂检测 问题探究 名师精讲 典例剖析 3.洛伦兹力的特点 (1)洛伦兹力的方向随电荷运动方向的变化而变化。但无论怎样变化,洛伦兹力都与运动方向垂直。(2)洛伦兹力永不做功。它只改变电荷的运动方向,不改变电荷的速度大小。